液滴吐出装置およびインクの検査方法
【課題】装置内におけるカラーフィルター用インク中に含まれる異物を検出することが可能な液滴吐出装置、および、インクの検査方法を提供すること。
【解決手段】液滴吐出装置１００は、液滴吐出方式によるカラーフィルターの製造に用いられ、着色剤と樹脂材料と前記着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むインク２を吐出する液滴吐出装置１００であって、インク２を貯留する１次インク貯留槽１３２と、１次インク貯留槽１３２から送液されたインク２を貯留する２次インク貯留槽１５０と、２次インク貯留槽１５０から送液されたインク２を吐出する液滴吐出ヘッド１１４と、超音波の伝播速度の度合いを測定することによってインク２中の異物を検出する異物検出手段１５２とを有することを特徴とする。
【解決手段】液滴吐出装置１００は、液滴吐出方式によるカラーフィルターの製造に用いられ、着色剤と樹脂材料と前記着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むインク２を吐出する液滴吐出装置１００であって、インク２を貯留する１次インク貯留槽１３２と、１次インク貯留槽１３２から送液されたインク２を貯留する２次インク貯留槽１５０と、２次インク貯留槽１５０から送液されたインク２を吐出する液滴吐出ヘッド１１４と、超音波の伝播速度の度合いを測定することによってインク２中の異物を検出する異物検出手段１５２とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置およびインクの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー表示を行う液晶表示装置（ＬＣＤ）等には、一般に、カラーフィルターが用いられている。
カラーフィルターは、従来、着色剤、感光性樹脂、官能性モノマー、重合開始剤等を含む材料（着色層形成用組成物）で構成された塗膜を基板上に形成し、その後、フォトマスクを介して光を照射する感光処理、現像処理等を行う、いわゆるフォトリソグラフィー法を用いて製造されてきた。このような方法では、通常、基板のほぼ全面に、各色に対応する塗膜を形成し、その一部のみを硬化させ、それ以外の大部分を除去するという操作を繰り返すことにより、各色が重なり合わないようにカラーフィルターを製造する。このため、カラーフィルターの製造の過程で形成される塗膜は、最終的に得られるカラーフィルターには、その一部のみが着色層として残存するのみで、その大部分が製造工程において除去されることとなる。このため、カラーフィルターの製造コストが上昇するばかりでなく、省資源の観点からも好ましくない。
【０００３】
一方、近年、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）を用いて、カラーフィルターの着色層を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような方法では、着色層形成用の材料（着色層形成用組成物）の無駄を少なくすることができるため、環境への負荷を低減することができ、また、製造コストも抑制することができる。
顔料は、一般に、染料に比べて耐光性等に優れる等の特徴を有しているため、カラーフィルター用インクにおいては、着色剤として、顔料が広く用いられている。また、カラーフィルターの製造においては、通常、光の三原色（赤色、緑色、青色）に対応する３色のインク（カラーフィルター用インク）が用いられる。
【０００４】
ところで、カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置（産業用）は、プリンターに適用されるもの（民生用）とは全く異なるものであり、例えば、大量生産を行うため、大量の液滴を長時間にわたって連続で吐出することが求められる。このため、長時間にわたってインクを装置内に貯留することが行われる。しかしながら、インク中には、通常、着色剤や液性媒体の他に硬化性樹脂等の硬化性成分が含まれているため、長時間装置内に貯留すると、着色剤の分散が壊れて結晶状の析出物が発生したり、硬化性成分の一部が反応して固形やゲル状の異物が発生してしまうといった問題があった。その結果、液滴吐出ヘッドの吐出部の目詰まりを起こしやすく、液滴の飛行曲がりを頻発する。このような場合、カラーフィルター用インクを所望の部位に、所望の量だけ付与することが困難となり、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３７２６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、装置内におけるカラーフィルター用インク中に含まれる異物を検出することが可能な液滴吐出装置、および、インクの検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出方式によるカラーフィルターの製造に用いられ、着色剤と樹脂材料と前記着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むインクを吐出する液滴吐出装置であって、
前記インクを貯留する１次インク貯留槽と、
前記１次インク貯留槽から送液された前記インクを貯留する２次インク貯留槽と、
前記２次インク貯留槽から送液された前記インクを吐出する液滴吐出ヘッドと、
超音波の伝播速度の度合いを測定することによって前記インク中の異物を検出する異物検出手段とを有することを特徴とする。
これにより、装置内におけるカラーフィルター用インク中に含まれる異物を検出することが可能な液滴吐出装置を提供することができる。
【０００８】
本発明の液滴吐出装置では、前記異物検出手段は、前記２次インク貯留槽に設けられていることが好ましい。
これにより、液滴吐出ヘッドに近い位置でインクの状態を検知することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりをより確実に防止することができる。その結果、液滴の飛行曲がりをより確実に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
【０００９】
本発明の液滴吐出装置では、前記異物検出手段は、前記２次インク貯留槽の前記インクの出口近傍に設けられていることが好ましい。
これにより、液滴吐出ヘッドにより近い位置でインクの状態を検知することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりをより確実に防止することができる。その結果、液滴の飛行曲がりをより確実に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
【００１０】
本発明の液滴吐出装置では、前記２次インク貯留槽から前記液滴吐出ヘッドへ前記インクを搬送する搬送路を有し、
前記搬送路に前記異物検出手段が設けられていることが好ましい。
これにより、液滴吐出ヘッドにより近い位置でインクの状態を検知することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりをより確実に防止することができる。その結果、液滴の飛行曲がりをより確実に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
本発明の液滴吐出装置では、前記液性媒体を貯留する液性媒体貯留槽と、
前記液性媒体貯留槽中の前記液性媒体に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を測定する伝播速度測定手段とを有することが好ましい。
これにより、より精度高くインク中に異物を検出することが可能となる。
【００１１】
本発明のインクの検査方法は、液滴吐出方式によるカラーフィルターの製造に用いられ、着色剤と樹脂材料と前記着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むインクを吐出する液滴吐出装置内のインクの検査方法であって、
前記液滴吐出装置は、前記インクを貯留する１次インク貯留槽と、
前記１次インク貯留槽から送液された前記インクを貯留する２次インク貯留槽と、
前記２次インク貯留槽から送液された前記インクを吐出する液滴吐出ヘッドと、
超音波の伝播速度の変化を測定することによって前記インク中の異物を検出する異物検出手段とを有し、
前記異物検出手段によって前記液滴吐出装置中の前記インクに照射された前記超音波の伝播速度を測定することで前記インク中に異物が存在するかどうかを判断することを特徴とする。
これにより、容易にインク中の異物を検出することができる。その結果、液滴吐出ヘッドの目詰まりによる液滴の飛行曲がりを未然に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じるのを防止することができる。
【００１２】
本発明のインクの検査方法では、前記液滴吐出装置は、さらに、前記液性媒体を貯留する液性媒体貯留槽と、
前記液性媒体貯留槽中の前記液性媒体に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を検出する伝播速度測定手段とを有し、
前記液性媒体を含む基準溶液の前記超音波の伝播速度の度合いを基準とし、当該基準と、前記インクの前記超音波の伝播速度の変化を比較して、前記インク中に異物が存在するかどうかを判断することが好ましい。
これにより、容易にかつより精度よくインク中の異物を検出することができる。その結果、液滴吐出ヘッドの目詰まりによる液滴の飛行曲がりを未然に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置の好適な実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出手段をステージ側から観察した図である。
【図３】図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドの底面を示す図である。
【図４】図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）は断面斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図５】図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第１実施形態を示す模式図である。
【図６】図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第２実施形態を示す模式図である。
【図７】図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第３実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
《第１実施形態》
＜液滴吐出装置＞
まず、本発明の液滴吐出装置の第１実施形態について説明する。
図１は、カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置の好適な実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出手段をステージ側から観察した図、図３は、図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドの底面を示す図、図４は、図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）は断面斜視図、（ｂ）は断面図、図５は、図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第１実施形態を示す模式図である。
【００１５】
図１に示すように、液滴吐出装置１００は、カラーフィルター用インク２（以下単にインク２ともいう）を貯留するインク貯留部１０１と、インク貯留部１０１に接続されたインク搬送路１１０と、インク搬送路１１０を介してインク貯留部１０１からインク２が供給される吐出走査部１０２とを備える。なお、インク２は、着色剤と、樹脂材料と、着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むものである。
【００１６】
吐出走査部１０２は、複数の液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）１１４をキャリッジ１０５に搭載してなる液滴吐出手段１０３と、液滴吐出手段１０３の位置を制御する第１位置制御装置１０４（移動手段）と、前記工程で隔壁が形成された基板１１（以下、単に「基板１１」とも言う。）を保持するステージ１０６と、ステージ１０６の位置を制御する第２位置制御装置１０８（移動手段）と、制御手段１１２とを備えている。２次インク貯留槽１５０と、液滴吐出手段１０３における複数の液滴吐出ヘッド１１４とは、インク搬送路１１０で連結されており、２次インク貯留槽１５０から複数の液滴吐出ヘッド１１４のそれぞれにインク２が圧縮空気によって供給される。
【００１７】
第１位置制御装置１０４は、制御手段１１２からの信号に応じて、液滴吐出手段１０３をＸ軸方向、およびＸ軸方向に直交するＺ軸方向に沿って移動させる。さらに、第１位置制御装置１０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで液滴吐出手段１０３を回転させる機能も有する。本実施形態では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。第２位置制御装置１０８は、制御手段１１２からの信号に応じて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ１０６を移動させる。さらに、第２位置制御装置１０８は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ１０６を回転させる機能も有する。
ステージ１０６は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ１０６は、インク２を付与すべきセルを有する基板をその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
【００１８】
上述のように、液滴吐出手段１０３は、第１位置制御装置１０４によってＸ軸方向に移動させられる。一方、ステージ１０６は、第２位置制御装置１０８によってＹ軸方向に移動させられる。つまり、第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８によって、ステージ１０６に対する液滴吐出ヘッド１１４の相対位置が変わる（ステージ１０６に保持された基板１１と、液滴吐出手段１０３とが相対的に移動する）。
制御手段１１２は、インク２を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。
【００１９】
図２に示すように、液滴吐出手段１０３は、それぞれほぼ同じ構造を有する複数の液滴吐出ヘッド１１４と、これらの液滴吐出ヘッド１１４を保持するキャリッジ１０５とを有している。本実施形態では、液滴吐出手段１０３に保持される液滴吐出ヘッド１１４の数は８個である。それぞれの液滴吐出ヘッド１１４は、後述する複数のノズル１１８が設けられた底面を有している。それぞれの液滴吐出ヘッド１１４のこの底面の形状は、２つの長辺と２つの短辺とを有する多角形である。液滴吐出手段１０３に保持された液滴吐出ヘッド１１４の底面はステージ１０６側を向いており、さらに、液滴吐出ヘッド１１４の長辺方向と短辺方向とは、それぞれＸ軸方向とＹ軸方向とに平行である。
【００２０】
図３に示すように、液滴吐出ヘッド１１４は、Ｘ軸方向に並んだ複数のノズル１１８を有する。これら複数のノズル１１８は、液滴吐出ヘッド１１４におけるＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰが所定の値となるように配置されている。ノズルピッチＨＸＰの具体的な値は、特に限定されないが、例えば、５０μｍ以上９０μｍ以下とすることができる。ここで、「液滴吐出ヘッド１１４におけるＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰ」は、液滴吐出ヘッド１１４におけるノズル１１８のすべてをＹ軸方向に沿ってＸ軸上に射像して得られた複数のノズル像間のピッチに相当する。
【００２１】
本実施形態では、液滴吐出ヘッド１１４における複数のノズル１１８は、ともにＸ軸方向に延びるノズル列１１６Ａと、ノズル列１１６Ｂとをなす。ノズル列１１６Ａと、ノズル列１１６Ｂとは、間隔を空けて並行に配置されている。そして、本実施形態においては、ノズル列１１６Ａおよびノズル列１１６Ｂのそれぞれにおいて、９０個のノズル１１８が一定間隔ＬＮＰでＸ軸方向に一列に並んでいる。ＬＮＰの具体的な値は、特に限定されないが、１００μｍ以上１８０μｍ以下とすることができる。
ノズル列１１６Ｂの位置は、ノズル列１１６Ａの位置に対して、ノズルピッチＬＮＰの半分の長さだけＸ軸方向の正の方向（図３の右方向）にずれている。このため、液滴吐出ヘッド１１４のＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰは、ノズル列１１６Ａ（またはノズル列１１６Ｂ）のノズルピッチＬＮＰの半分の長さである。
【００２２】
したがって、液滴吐出ヘッド１１４のＸ軸方向のノズル線密度は、ノズル列１１６Ａ（またはノズル列１１６Ｂ）のノズル線密度の２倍である。なお、本明細書において「Ｘ軸方向のノズル線密度」とは、複数のノズルをＹ軸方向に沿ってＸ軸上に射像して得られた複数のノズル像の単位長さ当たりの数に相当する。もちろん、液滴吐出ヘッド１１４が含むノズル列の数は、２つだけに限定されない。液滴吐出ヘッド１１４はＭ個のノズル列を含んでもよい。ここで、Ｍは１以上の自然数である。この場合には、Ｍ個のノズル列のそれぞれにおいて複数のノズル１１８は、ノズルピッチＨＸＰのＭ倍の長さのピッチで並ぶ。さらに、Ｍが２以上の自然数の場合には、Ｍ個のノズル列のうちの一つに対して、他の（Ｍ−１）個のノズル列は、ノズルピッチＨＸＰのｉ倍の長さだけ重複無くＸ軸方向にずれている。ここで、ｉは１から（Ｍ−１）までの自然数である。
【００２３】
さて、本実施形態では、ノズル列１１６Ａおよびノズル列１１６Ｂのそれぞれが９０個のノズル１１８からなるため、１つの液滴吐出ヘッド１１４は１８０個のノズル１１８を有する。ただし、ノズル列１１６Ａの両端のそれぞれ５ノズルは「休止ノズル」として設定されている。同様に、ノズル列１１６Ｂの両端のそれぞれ５ノズルも「休止ノズル」として設定されている。そして、これら２０個の「休止ノズル」からはインク２が吐出されない。このため、液滴吐出ヘッド１１４における１８０個のノズル１１８のうち、１６０個のノズル１１８がインク２を吐出するノズルとして機能する。
【００２４】
図２に示すように、液滴吐出手段１０３においては、複数個の上記液滴吐出ヘッド１１４がＸ軸方向に沿って２列に配置されている。一方の列の液滴吐出ヘッド１１４と他方の列の液滴吐出ヘッド１１４とは、休止ノズル分を考慮して、Ｙ軸方向から見て一部重なるように配置されている。これにより、液滴吐出手段１０３においては、基板１１のＸ軸方向の寸法分の長さに渡り、インク２を吐出するノズル１１８が前記ノズルピッチＨＸＰでＸ軸方向に連続するように構成されている。
本実施形態の液滴吐出手段１０３では、基板１１のＸ軸方向の寸法分の長さ全体をカバーするように液滴吐出ヘッド１１４を配置しているが、本発明における液滴吐出手段は、基板１１のＸ軸方向の寸法分の長さの一部をカバーするようにものでもよい。
【００２５】
図に示すように、それぞれの液滴吐出ヘッド１１４は、インクジェットヘッドである。より具体的には、それぞれの液滴吐出ヘッド１１４は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８とを備えている。振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、２次インク貯留槽１５０から孔１３１を介して供給されるインク２が常に充填される液たまり１２９が位置している。
【００２６】
また、振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、複数の隔壁１２２が位置している。そして、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、１対の隔壁１２２とによって囲まれた部分がキャビティ１２０である。キャビティ１２０はノズル１１８に対応して設けられているため、キャビティ１２０の数とノズル１１８の数とは同じである。キャビティ１２０には、１対の隔壁１２２間に位置する供給口１３０を介して、液たまり１２９からインク２が供給される。
【００２７】
また、ノズルプレート１２８のノズル１１８付近は、フッ化アルキル基を有するシリカ膜で表面付近が覆われている。これにより、ノズル１１８は、撥液性に優れたものとなり、インク２を特に好適にはじくことができる。特に、ノズルプレート１２８がこのようなシリカ膜を有することで、ノズル１１８付近での固形分の強固な付着を防ぐことができる。このため、確実に液滴吐出時の飛行曲がりの発生や、液滴量の変動、ノズル１１８の目詰まりを確実に防止することができ、極めて長期にわたって、インク２の液滴の吐出性を特に優れたものとすることができる。
【００２８】
振動板１２６上には、それぞれのキャビティ１２０に対応して、振動子１２４が位置する。振動子１２４は、ピエゾ素子１２４Ｃと、ピエゾ素子１２４Ｃを挟む１対の電極１２４Ａ、１２４Ｂとを含む。この１対の電極１２４Ａ、１２４Ｂとの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル１１８からインク２が吐出される。なお、ノズル１１８からＺ軸方向にインク２が吐出されるように、ノズル１１８の形状が調整されている。
【００２９】
制御手段１１２（図１参照）は、複数の振動子１２４のそれぞれに互いに独立に信号を与えるように構成されていてもよい。つまり、ノズル１１８から吐出されるインク２の体積が、制御手段１１２からの信号に応じてノズル１１８毎に制御されてもよい。また、制御手段１１２は、塗布走査の間に吐出動作を行うノズル１１８と、吐出動作を行わないノズル１１８とを設定することでもできる。
【００３０】
本明細書では、１つのノズル１１８と、ノズル１１８に対応するキャビティ１２０と、キャビティ１２０に対応する振動子１２４とを含んだ部分を「吐出部１２７」と表記することもある。この表記によれば、１つの液滴吐出ヘッド１１４は、ノズル１１８の数と同じ数の吐出部１２７を有する。
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド１１４は、駆動素子として、ピエゾ素子の代わりに静電アクチュエータを用いるものでもよい。また、液滴吐出ヘッド１１４は、駆動素子として電気熱変換素子を用い、この電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出する構成であってもよい。
【００３１】
図５に示すように、インク貯留部１０１は、１次インク貯留槽１３２と、２次インク貯留槽１５０と、１次インク貯留槽１３２に貯留したインク２を２次インク貯留槽１５０に搬送するための搬送路（チューブ）１３４と、２次インク貯留槽１５０の側面に設けられた管路１５１と、インク２中の異物を検出する異物検出手段１５２とを有している。
１次インク貯留槽１３２には、インク２が貯留されている。液滴吐出時においては、チューブ１３４によって、２次インク貯留槽１５０へ、インク２が搬送される。そして、２次インク貯留槽１５０に搬送されたインク２は、貯留された後、上述した搬送路１１０を介して液滴吐出ヘッド１１４へと搬送される。
この１次インク貯留槽１３２は、インク２の温度安定やインク２中の残存ガスの除去等の目的のために設けられる槽である。
【００３２】
２次インク貯留槽１５０は、液滴吐出時において、１次インク貯留槽１３２から送液されたインク２を一時的に貯留する機能を備えている。このように１次インク貯留槽１３２と２次インク貯留槽１５０とに分けることにより、カラーフィルターの製造時において、インク２の切り替えを容易にすることができるとともに、液滴吐出ヘッド１１４へ送液を調整することができる。
この２次インク貯留槽１５０は、インクを吐出するために一旦インクを高い位置に上げる、すなわち、水頭値の調整等を目的として設けられる槽である。
【００３３】
図５に示すように、２次インク貯留槽１５０の側面には、管路１５１が設けられている。
管路１５１は、コ字状をなしており、図５に示すように、その両端が、２次インク貯留槽１５０のインク２が貯留されている部位に対応する側部に接続されている。
この管路１５１には、異物検出手段１５２が設けられている。この異物検出手段１５２は、管路１５１内のインク２中に超音波を照射し、インク２中を伝わった超音波の伝播速度を測定し、その変化の度合い（加速・減速）によってインク２中に異物があるかどうかを検出する機能を有する装置である。一般に、音波の伝播速度は密度に比例するため、インク中に固形やゲル状の高密度の析出物が発生した場合に伝播速度に変化が生じる。その結果インク中における異物の経時的は変化を検出することが可能となる。
【００３４】
ところで、カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置（産業用）は、プリンターに適用されるもの（民生用）とは全く異なるものであり、例えば、大量生産を行うため、大量の液滴を長時間にわたって連続で吐出することが求められる。このため、長時間にわたってインクを装置内に貯留することが行われる。しかしながら、インク中には、通常、着色剤や液性媒体の他に硬化性樹脂等の硬化性成分が含まれているため、長時間装置内に貯留すると、着色剤の分散が壊れて結晶状の析出物が発生したり、硬化性成分の一部が反応して固形状やゲル状の異物が発生してしまうといった問題があった。その結果、液滴吐出ヘッドの吐出部の目詰まりを起こしやすく、液滴の飛行曲がりを頻発する。このような場合、カラーフィルター用インクを所望の部位に、所望の量だけ付与することが困難となり、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうという問題があった。
【００３５】
これに対して、液滴吐出装置１００は、上述したように、２次インク貯留槽１５０（管路１５１）内のインク２中の異物を超音波の伝播速度の変化によって検出する検出手段が設けられている。このため、インク２中の硬化性成分の一部が反応して固形状やゲル状の異物が発生してしまった場合、即時に検出することができ、そのようなインク２の排出、インク２の交換や液滴吐出装置１００内の洗浄等の時期を容易に検知することができる。その結果、液滴吐出ヘッド１１４の目詰まりを防止し、液滴の飛行曲がりを防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
【００３６】
本実施形態では、異物検出手段１５２は、図５に示すように、２次インク貯留槽１５０のインク２の出口近傍に設けられている。これにより、液滴吐出ヘッド１１４に近い位置でインク２の状態を検知することができ、液滴吐出ヘッド１１４の目詰まりをより確実に防止することができる。その結果、液滴の飛行曲がりをより確実に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
【００３７】
また、管路１５１内の異物検出手段１５２によって超音波が照射される部位近傍にはメッシュ状のフィルタ（図示せず）が設けられている。当該部位にメッシュ状のフィルタを有することにより、フィルタに異物が引っかかることで、より高感度で異物の検出を行うことができる。
なお、異物検出手段１５２によって測定された超音波の伝播速度の結果は、図５に示す制御部１５３に送られ、その結果に基づいて当該制御部１５３によって液滴の吐出が制御される。
【００３８】
なお、図示の構成では、液滴吐出装置１００は、インク２を保持する２次インク貯留槽１５０、インク搬送路１１０等を１色分しか有していないが、これらの部材を、カラーフィルターが有する複数色の着色部に対応する複数色分有するものであってもよい。また、カラーフィルターの製造においては、複数色のインク２に対応する複数の液滴吐出装置１００を用いてもよい。
【００３９】
＜インクの検査方法＞
本実施形態のインクの検査方法は、上述したような液滴吐出装置１００内のインク２を検査する方法であって、異物検出手段１５２により、インク２に超音波を照射し、その超音波の伝播速度の度合いを測定する工程と、その測定結果に基づいて、インク２中に異物が存在するかどうかを判断する工程とを有する。
このような方法を用いることにより、容易にインク２中の異物を検出することができる。その結果、液滴吐出ヘッド１１４の目詰まりによる液滴の飛行曲がりを未然に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じるのを防止することができる。
【００４０】
《第２実施形態》
＜液滴吐出装置＞
次に、液滴吐出装置の第２実施形態について説明する。
本実施形態では、前述した第１実施形態と異なる点について説明し、同様な構成についてはその説明を省略する。
図６は、図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第２実施形態を示す模式図である。
【００４１】
本実施形態では、図６に示すように、液滴吐出装置１００が、インク２を構成する液性媒体を含む基準溶液３を貯留する基準溶液貯留槽１６０と、基準溶液貯留槽１６０の側面に設けられた管路１６１と、基準溶液貯留槽１６０中の基準溶液３に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を測定する伝播速度測定手段１６２とを有している点で、前述した第１実施形態と異なっており、他の構成については、前述した第１実施形態と同様である。
【００４２】
基準溶液貯留槽１６０は、インク２を構成する基準溶液３を貯留する機能を有しており、上述した２次インク貯留槽１５０と同様の環境に設置されている。したがって、内部の基準溶液３は、２次インク貯留槽１５０内のインク２と同様の条件で貯留されている。
管路１６１は、コ字状をなしており、図６に示すように、その両端が、基準溶液貯留槽１６０の基準溶液３が貯留されている部位に対応する側部に接続されている。
この管路１６１には、伝播速度測定手段１６２が設けられている。この伝播速度測定手段１６２は、基準溶液貯留槽１６０中の基準溶液３に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を測定し、その測定結果を制御部１５３に送る機能を備えている。
【００４３】
本実施形態では、このような構成とすることにより、２次インク貯留槽１５０のインク２と同様の環境中に置かれた基準溶液３の超音波の伝播速度の度合いを基準とし、その基準と異物検出手段１５２よるインク２の超音波の伝播速度の度合いとを比較し、インク２中に異物が存在するかどうかを判断する。このため、より精度高くインク２中に異物を検出することが可能となる。
【００４４】
＜インクの検査方法＞
本実施形態のインクの検査方法は、上述したような第２実施形態に係る液滴吐出装置１００内のインク２を検査する方法であって、伝播速度測定手段１６２によって基準溶液貯留槽１６０中の基準溶液３に超音波を照射し、その超音波の伝播速度の度合いを測定する工程と、異物検出手段１５２によってインク２に超音波を照射し、その超音波の伝播速度の度合いを測定する工程と、基準溶液３の超音波の伝播速度の度合いを基準とし、当該基準とインク２の超音波の伝播速度の度合いとを比較して、インク２中に異物が存在するかどうかを判断する工程とを有している。すなわち、本実施形態では、２次インク貯留槽１５０のインク２と同様の環境中に置かれた基準溶液３の超音波の伝播速度の度合いをベースラインとして用いる点に特徴を有する。
【００４５】
このような方法を用いることにより、温度などによる環境変化の影響を排除できるため容易にかつより精度よくインク２中の異物を検出することができる。その結果、液滴吐出ヘッド１１４の目詰まりによる液滴の飛行曲がりを未然に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じるのを防止することができる。
なお、本実施形態において、基準溶液には、インクを構成する液性媒体以外にも、インクを構成する硬化性樹脂材料以外の構成成分が含まれていてもよい。
【００４６】
《第３実施形態》
＜液滴吐出装置＞
次に、液滴吐出装置の第３実施形態について説明する。
本実施形態では、前述した第１、第２実施形態と異なる点について説明し、同様な構成についてはその説明を省略する。
図７は、図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第３実施形態を示す模式図である。
本実施形態では、図７に示すように、異物検出手段１５２がインク２の搬送路１１０に設けられている点で、前述した第２実施形態と異なっており、他の構成については、前述した第２実施形態と同様である。
【００４７】
このような構成とすることにより、液滴吐出ヘッド１１４により近い位置でインク２の状態を検知することができ、液滴吐出ヘッド１１４の目詰まりをより確実に防止することができる。その結果、液滴の飛行曲がりをより確実に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
【００４８】
≪カラーフィルター用インク≫
次に、本発明の液滴吐出装置に好適に適用することが可能なカラーフィルター用インクの一例について説明する。
カラーフィルター用インクは、カラーフィルターの製造（カラーフィルターの着色部の形成）に用いられるインクであり、本発明においては、特に、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるものである。
カラーフィルター用インクは、顔料（着色剤）、樹脂材料、前記着色剤が溶解または分散する液性媒体等を含むものである。
【００４９】
以下、カラーフィルター用インクの各構成成分について詳細に説明する。
［顔料］
カラーフィルターは、通常、異なる複数色の着色部（一般に、ＲＧＢに対応する３色の着色部）を有している。顔料は、通常、形成すべき着色部の色調に応じて選択される。
顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２１，２２，２３，３０，３１，３２，３７，３８，４０，４１，４２，４８：１，４８：２，４８：３，４８：４，４９：１，４９：２，５０：１，５２：１，５３：１，５７，５７：１，５７：２，５８：２，５８：４，６０：１，６３：１，６３：２，６４：１，８１，８１：１，８３，８８，９０：１，９７，１０１，１０２，１０４，１０５，１０６，１０８，１０８：１，１１２，１１３，１１４，１２２，１２３，１４４，１４６，１４９，１５０，１５１，１６６，１６８，１７０，１７１，１７２，１７４，１７５，１７６，１７７，１７８，１７９，１８０，１８５，１８７，１８８，１９０，１９３，１９４，２０２，２０６，２０７，２０８，２０９，２１５，２１６，２２０，２２４，２２６，２４２，２４３，２４５，２５４，２５５，２６４，２６５；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７，３６，１５，１７，１８，１９，２６，５０，５８；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１，１５，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１５：６，１７：１，１８，６０，２７，２８，２９，３５，３６，６０，８０；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１，３，１２，１３，１４，１５，１６，１７，２０，２４，３１，３４，３５，３５：１，３７，３７：１，４２，４３，５３，５５，６０，６１，６５，７１，７３，７４，８１，８３，９３，９４，９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，１０６，１０８，１０９，１１０，１１３，１１４，１１６，１１７，１１９，１２０，１２６，１２７，１２８，１２９，１３８，１３９，１５０，１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１５７，１６６，１６８，１７５，１８０，１８４，１８５；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１，３，１４，１６，１９，２３，２９，３２，３６，３８，５０；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１，５，１３，１４，１６，１７，２０，２０：１，２４，３４，３６，３８，４０，４３，４６，４９，５１，６１，６３，６４，７１，７３，１０４；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン７，１１，２３，２５，３３；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１，７や、これらの誘導体等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５０】
また、特に、カラーフィルター用インクが、顔料（緑色顔料）として、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８（臭素化亜鉛フタロシアニン顔料）を含むものであると、当該カラーフィルター用インク（緑色のカラーフィルター用インク）の発色性を特に優れたものとすることができる。また、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８は、明度に優れるという特徴を有しているものの、各種顔料の中でも、特に分散性の低い材料であるため、従来において液滴吐出に供するインクに適用する場合には、液滴吐出装置のインクの流路への付着、液滴吐出ヘッドの吐出部の目詰まり等の問題を特に生じ易かった。これに対し、本発明では、カラーフィルター用インクがＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５８を含む場合であっても、上記のような問題を好適に解消することができる。すなわち、カラーフィルター用インクがＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５８を含むものであると、本発明の効果がより顕著に発揮される。
【００５１】
カラーフィルター用インク中における顔料の含有率は、２ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下であるのが好ましく、３ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。
カラーフィルター用インク中に含まれる顔料の平均粒径は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるのが好ましく、２０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中における顔料の分散安定性や、カラーフィルターインクの吐出安定性を十分に優れたものとしつつ、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐久性（耐光性等）を十分に優れたものとし、カラーフィルターにおける発色性、コントラスト等を特に優れたものとすることができる。
【００５２】
［液性媒体］
液性媒体（カラーフィルター用インク液性媒体）としては、例えば、エステル化合物、エーテル化合物、ヒドロキシケトン、炭酸ジエステル、環状アミド化合物等を用いることができ、中でも、〔１〕多価アルコール（例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセリン等）の縮合物としてのエーテル（多価アルコールエーテル）や、多価アルコールまたは多価アルコールエーテルのアルキルエーテル（例えば、メチルエーテル、エチルエーテル、ブチルエーテル、ヘキシルエーテル等）、エステル（例えば、ホルメート、アセテート、プロピオネート等）、〔２〕多価カルボン酸（例えば、こはく酸、グルタル酸等）のエステル（例えば、メチルエステル等）、〔３〕分子内に少なくとも１つの水酸基と少なくとも１つのカルボキシル基とを有する化合物（ヒドロキシ酸）のエーテル、エステル等、〔４〕多価アルコールとホスゲンとの反応で得られるような化学構造を有する炭酸ジエステルが好ましい。液性媒体として用いることのできる化合物としては、例えば、２−（２−メトキシ−１−メチルエトキシ）−１−メチルエチルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、４−メチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、ビス（２−ブトキシエチル）エーテル、グルタル酸ジメチル、エチレングリコールジｎ−ブチレート、１，３−ブチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、１，６−ジアセトキシヘキサン、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブトキシプロパノール、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、３−エトキシプロピオン酸エチル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、３−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、オクタン酸エチル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸シクロヘキシル、こはく酸ジエチル、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、こはく酸ジメチル、１−ブトキシ−２−プロパノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、３−メトキシ−ｎ−ブチルアセテート、ジアセチン、ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ブチルグリコレート、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ビス（２−プロポキシエチル）エーテル、ジエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールエチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエチルエーテル、トリエチレングリコールエチルメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルプロピルエーテル、トリエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ｎ−ノニルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール２−エチルヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ブチルセロソルブアセテート等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
カラーフィルター用インク中における液性媒体の含有率は、５０ｗｔ％以上９８ｗｔ％以下であるのが好ましく、５５ｗｔ％以上９５ｗｔ％以下であるのがより好ましく、６５ｗｔ％以上９３ｗｔ％以下であるのがさらに好ましい。
【００５３】
［樹脂材料］
カラーフィルター用インクは、形成される着色部の基盤に対する密着性向上等の目的で、通常、樹脂材料を含んでいる。
樹脂材料としては、一般に硬化性樹脂（硬化性成分）を用いる。
カラーフィルター用インクが硬化性樹脂を含むものであると、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる等の効果が得られるが、長時間装置内に貯留すると、硬化性成分の一部が反応してゲル状の異物が発生してしまうといった問題があった。しかしながら、本発明の装置を用いることでこのような問題を解決することができる。
【００５４】
硬化性樹脂は、例えば、エポキシ構造を有するものであるのが好ましい。
このような構造を有する硬化性樹脂を含むものであると、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる等の効果が得られるが、カラーフィルター用インクが顔料に加え、硬化性樹脂を含むものであると、従来においては、液滴吐出装置のインクの流路への固形分の付着、液滴吐出ヘッドの吐出部の目詰まり等の問題を特に生じ易かった。これに対し、本発明では、カラーフィルター用インクが上記のような構造を有する硬化性樹脂を含む場合であっても、上記のような問題を好適に解消することができる。すなわち、カラーフィルター用インクが上記のような構造を有する硬化性樹脂を含むものであると、本発明の効果がより顕著に発揮される。
また、カラーフィルター用インク中における樹脂材料の含有率は、０．５ｗｔ％以上１８ｗｔ％以下であるのが好ましく、１．０ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下であるのがより好ましく、３．０ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下であるのがさらに好ましい。
【００５５】
［分散剤］
カラーフィルター用インクは、分散剤を含むものであるのが好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中における顔料粒子の分散安定性を優れたものとすることができ、より長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。
分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤が挙げられる。
【００５６】
分散剤のより具体的な例としては、例えば、ディスパービック１０１、ディスパービック１０２、ディスパービック１０３、ディスパービックＰ１０４、ディスパービックＰ１０４Ｓ、ディスパービック２２０Ｓ、ディスパービック１０６、ディスパービック１０８、ディスパービック１０９、ディスパービック１１０、ディスパービック１１１、ディスパービック１１２、ディスパービック１１６、ディスパービック１４０、ディスパービック１４２、ディスパービック１６０、ディスパービック１６１、ディスパービック１６２、ディスパービック１６３、ディスパービック１６４、ディスパービック１６６、ディスパービック１６７、ディスパービック１６８、ディスパービック１７０、ディスパービック１７１、ディスパービック１７４、ディスパービック１８０、ディスパービック１８２、ディスパービック１８３、ディスパービック１８４、ディスパービック１８５、ディスパービック２０００、ディスパービック２００１、ディスパービック２０５０、ディスパービック２０７０、ディスパービック２０９５、ディスパービック２１５０、ディスパービックＬＰＮ６９１９、ディスパービック９０７５、ディスパービック９０７７（以上、ビックケミー社製）；ＥＦＫＡ ４００８、ＥＦＫＡ ４００９、ＥＦＫＡ ４０１０、ＥＦＫＡ ４０１５、ＥＦＫＡ ４０２０、ＥＦＫＡ ４０４６、ＥＦＫＡ ４０４７、ＥＦＫＡ ４０５０、ＥＦＫＡ ４０５５、ＥＦＫＡ ４０６０、ＥＦＫＡ ４０８０、ＥＦＫＡ ４４００、ＥＦＫＡ ４４０１、ＥＦＫＡ ４４０２、ＥＦＫＡ ４４０３、ＥＦＫＡ ４４０６、ＥＦＫＡ ４４０８、ＥＦＫＡ ４３００、ＥＦＫＡ ４３３０、ＥＦＫＡ ４３４０、ＥＦＫＡ ４０１５、ＥＦＫＡ ４８００、ＥＦＫＡ ５０１０、ＥＦＫＡ ５０６５、ＥＦＫＡ ５０６６、ＥＦＫＡ ５０７０、ＥＦＫＡ ７５００、ＥＦＫＡ ７５５４（以上、チバスペシャリティ−社製）；ソルスパース３０００、ソルスパース９０００、ソルスパース１３０００、ソルスパース１６０００、ソルスパース１７０００、ソルスパース１８０００、ソルスパース２００００、ソルスパース２１０００、ソルスパース２４０００、ソルスパース２６０００、ソルスパース２７０００、ソルスパース２８０００、ソルスパース３２０００、ソルスパース３２５００、ソルスパース３２５５０、ソルスパース３３５００、ソルスパース３５１００、ソルスパース３５２００、ソルスパース３６０００、ソルスパース３６６００、ソルスパース３８５００、ソルスパース４１０００、ソルスパース４１０９０、ソルスパース２００００（以上、ルーブリゾール社製）；アジスパーＰＡ１１１、アジスパーＰＢ７１１、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２、アジスパーＰＢ８２４（以上、味の素ファインテクノ社製）；ディスパロン１８５０、ディスパロン１８６０、ディスパロン２１５０、ディスパロン７００４、ディスパロンＤＡ−１００、ディスパロンＤＡ−２３４、ディスパロンＤＡ−３２５、ディスパロンＤＡ−３７５、ディスパロンＤＡ−７０５、ディスパロンＤＡ−７２５、ディスパロンＰＷ−３６（以上、楠本化成社製）；および、フローレン ＤＯＰＡ−１４、フローレン ＤＯＰＡ−１５Ｂ、フローレン ＤＯＰＡ−１７、フローレン ＤＯＰＡ−２２、フローレン ＤＯＰＡ−４４、フローレン ＴＧ−７１０、フローレン Ｄ−９０（以上、共栄化学社製）、Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０５（ビックケミー社製）、ヒノアクトＫＦ−１０００、ＫＦ−１５２５、ヒノアクト１３００Ｍ、ヒノアクトＴ９０５０、ヒノアクトＴ６０００、ヒノアクトＴ７０００、ヒノアクトＴ８０００、ヒノアクトＴ８０００Ｅ（以上、川研ファインケミカル社製）等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
特に、カラーフィルター用インクは、分散剤として、所定の酸価を有する酸価分散剤と、所定のアミン価を有するアミン価分散剤とを含むものであるのが好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中における顔料の分散安定性、カラーフィルター用インクの液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
【００５７】
酸価分散剤の具体例としては、ディスパービックＰ１０４、ディスパービックＰ１０４Ｓ、ディスパービック２２０Ｓ、ディスパービック１１０、ディスパービック１１１、ディスパービック１７０、ディスパービック１７１、ディスパービック１７４、ディスパービック２０９５（以上、ビックケミー社製）；ＥＦＫＡ ５０１０、ＥＦＫＡ ５０６５、ＥＦＫＡ ５０６６、ＥＦＫＡ ５０７０、ＥＦＫＡ ７５００、ＥＦＫＡ ７５５４（以上、チバスペシャリティ−社製）；ソルスパース３０００、ソルスパース１６０００、ソルスパース１７０００、ソルスパース１８０００、ソルスパース３６０００、ソルスパース３６６００、ソルスパース４１０００（以上、ルーブリゾール社製）、ヒノアクトＫＦ−１０００（川研ファインケミカル社製）等が挙げられる。
【００５８】
また、アミン価分散剤の具体例としては、ディスパービック１０２、ディスパービック１６０、ディスパービック１６１、ディスパービック１６２、ディスパービック１６３、ディスパービック１６４、ディスパービック１６６、ディスパービック１６７、ディスパービック１６８、ディスパービック２１５０、ディスパービックＬＰＮ６９１９、ディスパービック９０７５、ディスパービック９０７７（以上、ビックケミー社製）；ＥＦＫＡ ４０１５、ＥＦＫＡ ４０２０、ＥＦＫＡ ４０４６、ＥＦＫＡ ４０４７、ＥＦＫＡ ４０５０、ＥＦＫＡ ４０５５、ＥＦＫＡ ４０６０、ＥＦＫＡ ４０８０、ＥＦＫＡ ４３００、ＥＦＫＡ ４３３０、ＥＦＫＡ ４３４０、ＥＦＫＡ ４４００、ＥＦＫＡ ４４０１、ＥＦＫＡ ４４０２、ＥＦＫＡ ４４０３、ＥＦＫＡ ４８００（以上、チバスペシャリティ−社製）；アジスパーＰＢ７１１（以上、味の素ファインテクノ社製）；Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０５（ビックケミー社製）、ＫＦ−１５２５、ヒノアクト１３００Ｍ、ヒノアクトＴ９０５０、ヒノアクトＴ６０００、ヒノアクトＴ７０００、ヒノアクトＴ８０００、ヒノアクトＴ８０００Ｅ（以上、川研ファインケミカル社製）等が挙げられる。
上記のような分散剤（酸価分散剤およびアミン価分散剤）を用いることにより、形成される着色部の色味に悪影響を与えることなく、インク中における顔料の分散安定性を優れたものとすることができる。
【００５９】
酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用する場合、酸価分散剤の酸価（固形分換算したときの酸価）は、特に限定されないが、５ＫＯＨｍｇ／ｇ以上３７０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのが好ましく、２０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上２７０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのがより好ましく、３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上１３５ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのがさらに好ましい。酸価分散剤の酸価が前記範囲内の値であると、上述したような効果がさらに顕著に発揮される。分散剤についての酸価は、例えば、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ２１１４に準拠する方法により求めることができる。
また、酸価分散剤は、所定のアミン価を有していないもの、すなわち、アミン価が零であるのが好ましい。
【００６０】
アミン価分散剤と酸価分散剤とを併用する場合、アミン価分散剤のアミン価（固形分換算したときのアミン価）は、特に限定されないが、５ＫＯＨｍｇ／ｇ以上２００ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのが好ましく、２５ＫＯＨｍｇ／ｇ以上１７０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのがより好ましく、３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上１３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのがさらに好ましい。アミン価分散剤のアミン価が前記範囲内の値であると、上述したような効果がさらに顕著に発揮される。なお、分散剤についてのアミン価は、例えば、ＤＩＮ １６９４５に準拠する方法により求めることができる。
また、アミン価分散剤は、所定の酸価を有していないもの、すなわち、酸価が零であるのが好ましい。
【００６１】
また、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用する場合、カラーフィルター用インク中における酸価分散剤の含有率をＸＡ［ｗｔ％］、当該カラーフィルター用インク中におけるアミン価分散剤の含有率をＸＢ［ｗｔ％］としたとき、０．１≦ＸＡ／ＸＢ≦１の関係を満足するのが好ましく、０．１５≦ＸＡ／ＸＢ≦０．５の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、液滴の吐出安定性等を特に優れたものとすることができる。
【００６２】
また、酸価分散剤の酸価をＡＶ［ＫＯＨｍｇ／ｇ］、アミン価分散剤のアミン価をＢＶ［ＫＯＨｍｇ／ｇ］、前記酸価分散剤の含有率をＸＡ［ｗｔ％］、前記アミン価分散剤の含有率をＸＢ［ｗｔ％］としたとき、０．０１≦（ＡＶ×ＸＡ）／（ＢＶ×ＸＢ）≦１．９の関係を満足するのが好ましく、０．１０≦（ＡＶ×ＸＡ）／（ＢＶ×ＸＢ）≦１．５の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、液滴の吐出安定性等を特に優れたものとすることができる。
カラーフィルター用インク中における分散剤の含有率は、０．５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下であるのが好ましく、０．６ｗｔ％以上８．０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。
【００６３】
［その他の成分］
カラーフィルター用インクは、上記以外の成分（その他の成分）を含むものであってもよい。
このような成分としては、例えば、各種架橋剤、熱酸発生剤、光酸発生剤、各種重合開始剤、酸架橋剤、界面活性剤、増感剤、光安定剤、各種染料、各種分散剤、発光材料、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、接着性改良剤、各種重合促進剤、各種光安定化剤、ガラス、ジルコニア、アルミナ、酸化チタン等のセラミックス、密着促進剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を用いることができる。
【００６４】
カラーフィルター用インクの２５℃における粘度（振動式粘度計を用いて測定される粘度）は、特に限定されないが、４ｍＰａ・ｓ以上１２ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましく、５ｍＰａ・ｓ以上１１ｍＰａ・ｓ以下であるのがより好ましい。カラーフィルター用インクの粘度が前記範囲内の値であると、後述するようなインクジェット方式による液滴吐出において、吐出されるカラーフィルター用インクの液適量のばらつきを特に小さいものとしつつ、液滴吐出ヘッドにおける目詰まりの発生等をより確実に防止することができる。なお、カラーフィルター用インクの粘度の測定は、例えば、振動式粘度計を用いて行うことができ、特に、ＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠して行うことができる。
【００６５】
以上、本発明の液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、他の任意の機能を有する部材が付加されていてもよい。
また、液滴吐出装置内における異物検出手段の位置は、前述した実施形態に限定されず、いずれの位置にあってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
２…インク ３…基準溶液 １１…基板 １００…液滴吐出装置 １０１…インク貯留部 １０２…吐出走査部 １０３…液滴吐出手段 １０４…第１位置制御装置 １０５…キャリッジ １０６…ステージ １０８…第２位置制御装置 １１０…インク搬送路 １１２…制御手段 １１４…液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド） １１６Ａ、１１６Ｂ…ノズル列 １１８…ノズル １２０…キャビティ １２２…隔壁 １２４…振動子 １２４Ａ、１２４Ｂ…電極 １２４Ｃ…ピエゾ素子 １２６…振動板 １２７…吐出部 １２８…ノズルプレート １２９…液たまり １３０…供給口 １３１…孔 １３２…１次インク貯留槽 １３４…チューブ １５０…２次インク貯留槽 １５１…管路 １５２…異物検出手段 １５３…制御部 １６０…基準溶液貯留槽 １６１…管路 １６２…伝播速度測定手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置およびインクの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー表示を行う液晶表示装置（ＬＣＤ）等には、一般に、カラーフィルターが用いられている。
カラーフィルターは、従来、着色剤、感光性樹脂、官能性モノマー、重合開始剤等を含む材料（着色層形成用組成物）で構成された塗膜を基板上に形成し、その後、フォトマスクを介して光を照射する感光処理、現像処理等を行う、いわゆるフォトリソグラフィー法を用いて製造されてきた。このような方法では、通常、基板のほぼ全面に、各色に対応する塗膜を形成し、その一部のみを硬化させ、それ以外の大部分を除去するという操作を繰り返すことにより、各色が重なり合わないようにカラーフィルターを製造する。このため、カラーフィルターの製造の過程で形成される塗膜は、最終的に得られるカラーフィルターには、その一部のみが着色層として残存するのみで、その大部分が製造工程において除去されることとなる。このため、カラーフィルターの製造コストが上昇するばかりでなく、省資源の観点からも好ましくない。
【０００３】
一方、近年、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）を用いて、カラーフィルターの着色層を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような方法では、着色層形成用の材料（着色層形成用組成物）の無駄を少なくすることができるため、環境への負荷を低減することができ、また、製造コストも抑制することができる。
顔料は、一般に、染料に比べて耐光性等に優れる等の特徴を有しているため、カラーフィルター用インクにおいては、着色剤として、顔料が広く用いられている。また、カラーフィルターの製造においては、通常、光の三原色（赤色、緑色、青色）に対応する３色のインク（カラーフィルター用インク）が用いられる。
【０００４】
ところで、カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置（産業用）は、プリンターに適用されるもの（民生用）とは全く異なるものであり、例えば、大量生産を行うため、大量の液滴を長時間にわたって連続で吐出することが求められる。このため、長時間にわたってインクを装置内に貯留することが行われる。しかしながら、インク中には、通常、着色剤や液性媒体の他に硬化性樹脂等の硬化性成分が含まれているため、長時間装置内に貯留すると、着色剤の分散が壊れて結晶状の析出物が発生したり、硬化性成分の一部が反応して固形やゲル状の異物が発生してしまうといった問題があった。その結果、液滴吐出ヘッドの吐出部の目詰まりを起こしやすく、液滴の飛行曲がりを頻発する。このような場合、カラーフィルター用インクを所望の部位に、所望の量だけ付与することが困難となり、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３７２６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、装置内におけるカラーフィルター用インク中に含まれる異物を検出することが可能な液滴吐出装置、および、インクの検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出方式によるカラーフィルターの製造に用いられ、着色剤と樹脂材料と前記着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むインクを吐出する液滴吐出装置であって、
前記インクを貯留する１次インク貯留槽と、
前記１次インク貯留槽から送液された前記インクを貯留する２次インク貯留槽と、
前記２次インク貯留槽から送液された前記インクを吐出する液滴吐出ヘッドと、
超音波の伝播速度の度合いを測定することによって前記インク中の異物を検出する異物検出手段とを有することを特徴とする。
これにより、装置内におけるカラーフィルター用インク中に含まれる異物を検出することが可能な液滴吐出装置を提供することができる。
【０００８】
本発明の液滴吐出装置では、前記異物検出手段は、前記２次インク貯留槽に設けられていることが好ましい。
これにより、液滴吐出ヘッドに近い位置でインクの状態を検知することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりをより確実に防止することができる。その結果、液滴の飛行曲がりをより確実に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
【０００９】
本発明の液滴吐出装置では、前記異物検出手段は、前記２次インク貯留槽の前記インクの出口近傍に設けられていることが好ましい。
これにより、液滴吐出ヘッドにより近い位置でインクの状態を検知することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりをより確実に防止することができる。その結果、液滴の飛行曲がりをより確実に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
【００１０】
本発明の液滴吐出装置では、前記２次インク貯留槽から前記液滴吐出ヘッドへ前記インクを搬送する搬送路を有し、
前記搬送路に前記異物検出手段が設けられていることが好ましい。
これにより、液滴吐出ヘッドにより近い位置でインクの状態を検知することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりをより確実に防止することができる。その結果、液滴の飛行曲がりをより確実に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
本発明の液滴吐出装置では、前記液性媒体を貯留する液性媒体貯留槽と、
前記液性媒体貯留槽中の前記液性媒体に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を測定する伝播速度測定手段とを有することが好ましい。
これにより、より精度高くインク中に異物を検出することが可能となる。
【００１１】
本発明のインクの検査方法は、液滴吐出方式によるカラーフィルターの製造に用いられ、着色剤と樹脂材料と前記着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むインクを吐出する液滴吐出装置内のインクの検査方法であって、
前記液滴吐出装置は、前記インクを貯留する１次インク貯留槽と、
前記１次インク貯留槽から送液された前記インクを貯留する２次インク貯留槽と、
前記２次インク貯留槽から送液された前記インクを吐出する液滴吐出ヘッドと、
超音波の伝播速度の変化を測定することによって前記インク中の異物を検出する異物検出手段とを有し、
前記異物検出手段によって前記液滴吐出装置中の前記インクに照射された前記超音波の伝播速度を測定することで前記インク中に異物が存在するかどうかを判断することを特徴とする。
これにより、容易にインク中の異物を検出することができる。その結果、液滴吐出ヘッドの目詰まりによる液滴の飛行曲がりを未然に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じるのを防止することができる。
【００１２】
本発明のインクの検査方法では、前記液滴吐出装置は、さらに、前記液性媒体を貯留する液性媒体貯留槽と、
前記液性媒体貯留槽中の前記液性媒体に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を検出する伝播速度測定手段とを有し、
前記液性媒体を含む基準溶液の前記超音波の伝播速度の度合いを基準とし、当該基準と、前記インクの前記超音波の伝播速度の変化を比較して、前記インク中に異物が存在するかどうかを判断することが好ましい。
これにより、容易にかつより精度よくインク中の異物を検出することができる。その結果、液滴吐出ヘッドの目詰まりによる液滴の飛行曲がりを未然に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置の好適な実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出手段をステージ側から観察した図である。
【図３】図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドの底面を示す図である。
【図４】図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）は断面斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図５】図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第１実施形態を示す模式図である。
【図６】図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第２実施形態を示す模式図である。
【図７】図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第３実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
《第１実施形態》
＜液滴吐出装置＞
まず、本発明の液滴吐出装置の第１実施形態について説明する。
図１は、カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置の好適な実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出手段をステージ側から観察した図、図３は、図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドの底面を示す図、図４は、図１に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）は断面斜視図、（ｂ）は断面図、図５は、図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第１実施形態を示す模式図である。
【００１５】
図１に示すように、液滴吐出装置１００は、カラーフィルター用インク２（以下単にインク２ともいう）を貯留するインク貯留部１０１と、インク貯留部１０１に接続されたインク搬送路１１０と、インク搬送路１１０を介してインク貯留部１０１からインク２が供給される吐出走査部１０２とを備える。なお、インク２は、着色剤と、樹脂材料と、着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むものである。
【００１６】
吐出走査部１０２は、複数の液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）１１４をキャリッジ１０５に搭載してなる液滴吐出手段１０３と、液滴吐出手段１０３の位置を制御する第１位置制御装置１０４（移動手段）と、前記工程で隔壁が形成された基板１１（以下、単に「基板１１」とも言う。）を保持するステージ１０６と、ステージ１０６の位置を制御する第２位置制御装置１０８（移動手段）と、制御手段１１２とを備えている。２次インク貯留槽１５０と、液滴吐出手段１０３における複数の液滴吐出ヘッド１１４とは、インク搬送路１１０で連結されており、２次インク貯留槽１５０から複数の液滴吐出ヘッド１１４のそれぞれにインク２が圧縮空気によって供給される。
【００１７】
第１位置制御装置１０４は、制御手段１１２からの信号に応じて、液滴吐出手段１０３をＸ軸方向、およびＸ軸方向に直交するＺ軸方向に沿って移動させる。さらに、第１位置制御装置１０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで液滴吐出手段１０３を回転させる機能も有する。本実施形態では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。第２位置制御装置１０８は、制御手段１１２からの信号に応じて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ１０６を移動させる。さらに、第２位置制御装置１０８は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ１０６を回転させる機能も有する。
ステージ１０６は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ１０６は、インク２を付与すべきセルを有する基板をその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
【００１８】
上述のように、液滴吐出手段１０３は、第１位置制御装置１０４によってＸ軸方向に移動させられる。一方、ステージ１０６は、第２位置制御装置１０８によってＹ軸方向に移動させられる。つまり、第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８によって、ステージ１０６に対する液滴吐出ヘッド１１４の相対位置が変わる（ステージ１０６に保持された基板１１と、液滴吐出手段１０３とが相対的に移動する）。
制御手段１１２は、インク２を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。
【００１９】
図２に示すように、液滴吐出手段１０３は、それぞれほぼ同じ構造を有する複数の液滴吐出ヘッド１１４と、これらの液滴吐出ヘッド１１４を保持するキャリッジ１０５とを有している。本実施形態では、液滴吐出手段１０３に保持される液滴吐出ヘッド１１４の数は８個である。それぞれの液滴吐出ヘッド１１４は、後述する複数のノズル１１８が設けられた底面を有している。それぞれの液滴吐出ヘッド１１４のこの底面の形状は、２つの長辺と２つの短辺とを有する多角形である。液滴吐出手段１０３に保持された液滴吐出ヘッド１１４の底面はステージ１０６側を向いており、さらに、液滴吐出ヘッド１１４の長辺方向と短辺方向とは、それぞれＸ軸方向とＹ軸方向とに平行である。
【００２０】
図３に示すように、液滴吐出ヘッド１１４は、Ｘ軸方向に並んだ複数のノズル１１８を有する。これら複数のノズル１１８は、液滴吐出ヘッド１１４におけるＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰが所定の値となるように配置されている。ノズルピッチＨＸＰの具体的な値は、特に限定されないが、例えば、５０μｍ以上９０μｍ以下とすることができる。ここで、「液滴吐出ヘッド１１４におけるＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰ」は、液滴吐出ヘッド１１４におけるノズル１１８のすべてをＹ軸方向に沿ってＸ軸上に射像して得られた複数のノズル像間のピッチに相当する。
【００２１】
本実施形態では、液滴吐出ヘッド１１４における複数のノズル１１８は、ともにＸ軸方向に延びるノズル列１１６Ａと、ノズル列１１６Ｂとをなす。ノズル列１１６Ａと、ノズル列１１６Ｂとは、間隔を空けて並行に配置されている。そして、本実施形態においては、ノズル列１１６Ａおよびノズル列１１６Ｂのそれぞれにおいて、９０個のノズル１１８が一定間隔ＬＮＰでＸ軸方向に一列に並んでいる。ＬＮＰの具体的な値は、特に限定されないが、１００μｍ以上１８０μｍ以下とすることができる。
ノズル列１１６Ｂの位置は、ノズル列１１６Ａの位置に対して、ノズルピッチＬＮＰの半分の長さだけＸ軸方向の正の方向（図３の右方向）にずれている。このため、液滴吐出ヘッド１１４のＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰは、ノズル列１１６Ａ（またはノズル列１１６Ｂ）のノズルピッチＬＮＰの半分の長さである。
【００２２】
したがって、液滴吐出ヘッド１１４のＸ軸方向のノズル線密度は、ノズル列１１６Ａ（またはノズル列１１６Ｂ）のノズル線密度の２倍である。なお、本明細書において「Ｘ軸方向のノズル線密度」とは、複数のノズルをＹ軸方向に沿ってＸ軸上に射像して得られた複数のノズル像の単位長さ当たりの数に相当する。もちろん、液滴吐出ヘッド１１４が含むノズル列の数は、２つだけに限定されない。液滴吐出ヘッド１１４はＭ個のノズル列を含んでもよい。ここで、Ｍは１以上の自然数である。この場合には、Ｍ個のノズル列のそれぞれにおいて複数のノズル１１８は、ノズルピッチＨＸＰのＭ倍の長さのピッチで並ぶ。さらに、Ｍが２以上の自然数の場合には、Ｍ個のノズル列のうちの一つに対して、他の（Ｍ−１）個のノズル列は、ノズルピッチＨＸＰのｉ倍の長さだけ重複無くＸ軸方向にずれている。ここで、ｉは１から（Ｍ−１）までの自然数である。
【００２３】
さて、本実施形態では、ノズル列１１６Ａおよびノズル列１１６Ｂのそれぞれが９０個のノズル１１８からなるため、１つの液滴吐出ヘッド１１４は１８０個のノズル１１８を有する。ただし、ノズル列１１６Ａの両端のそれぞれ５ノズルは「休止ノズル」として設定されている。同様に、ノズル列１１６Ｂの両端のそれぞれ５ノズルも「休止ノズル」として設定されている。そして、これら２０個の「休止ノズル」からはインク２が吐出されない。このため、液滴吐出ヘッド１１４における１８０個のノズル１１８のうち、１６０個のノズル１１８がインク２を吐出するノズルとして機能する。
【００２４】
図２に示すように、液滴吐出手段１０３においては、複数個の上記液滴吐出ヘッド１１４がＸ軸方向に沿って２列に配置されている。一方の列の液滴吐出ヘッド１１４と他方の列の液滴吐出ヘッド１１４とは、休止ノズル分を考慮して、Ｙ軸方向から見て一部重なるように配置されている。これにより、液滴吐出手段１０３においては、基板１１のＸ軸方向の寸法分の長さに渡り、インク２を吐出するノズル１１８が前記ノズルピッチＨＸＰでＸ軸方向に連続するように構成されている。
本実施形態の液滴吐出手段１０３では、基板１１のＸ軸方向の寸法分の長さ全体をカバーするように液滴吐出ヘッド１１４を配置しているが、本発明における液滴吐出手段は、基板１１のＸ軸方向の寸法分の長さの一部をカバーするようにものでもよい。
【００２５】
図に示すように、それぞれの液滴吐出ヘッド１１４は、インクジェットヘッドである。より具体的には、それぞれの液滴吐出ヘッド１１４は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８とを備えている。振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、２次インク貯留槽１５０から孔１３１を介して供給されるインク２が常に充填される液たまり１２９が位置している。
【００２６】
また、振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、複数の隔壁１２２が位置している。そして、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、１対の隔壁１２２とによって囲まれた部分がキャビティ１２０である。キャビティ１２０はノズル１１８に対応して設けられているため、キャビティ１２０の数とノズル１１８の数とは同じである。キャビティ１２０には、１対の隔壁１２２間に位置する供給口１３０を介して、液たまり１２９からインク２が供給される。
【００２７】
また、ノズルプレート１２８のノズル１１８付近は、フッ化アルキル基を有するシリカ膜で表面付近が覆われている。これにより、ノズル１１８は、撥液性に優れたものとなり、インク２を特に好適にはじくことができる。特に、ノズルプレート１２８がこのようなシリカ膜を有することで、ノズル１１８付近での固形分の強固な付着を防ぐことができる。このため、確実に液滴吐出時の飛行曲がりの発生や、液滴量の変動、ノズル１１８の目詰まりを確実に防止することができ、極めて長期にわたって、インク２の液滴の吐出性を特に優れたものとすることができる。
【００２８】
振動板１２６上には、それぞれのキャビティ１２０に対応して、振動子１２４が位置する。振動子１２４は、ピエゾ素子１２４Ｃと、ピエゾ素子１２４Ｃを挟む１対の電極１２４Ａ、１２４Ｂとを含む。この１対の電極１２４Ａ、１２４Ｂとの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル１１８からインク２が吐出される。なお、ノズル１１８からＺ軸方向にインク２が吐出されるように、ノズル１１８の形状が調整されている。
【００２９】
制御手段１１２（図１参照）は、複数の振動子１２４のそれぞれに互いに独立に信号を与えるように構成されていてもよい。つまり、ノズル１１８から吐出されるインク２の体積が、制御手段１１２からの信号に応じてノズル１１８毎に制御されてもよい。また、制御手段１１２は、塗布走査の間に吐出動作を行うノズル１１８と、吐出動作を行わないノズル１１８とを設定することでもできる。
【００３０】
本明細書では、１つのノズル１１８と、ノズル１１８に対応するキャビティ１２０と、キャビティ１２０に対応する振動子１２４とを含んだ部分を「吐出部１２７」と表記することもある。この表記によれば、１つの液滴吐出ヘッド１１４は、ノズル１１８の数と同じ数の吐出部１２７を有する。
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド１１４は、駆動素子として、ピエゾ素子の代わりに静電アクチュエータを用いるものでもよい。また、液滴吐出ヘッド１１４は、駆動素子として電気熱変換素子を用い、この電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出する構成であってもよい。
【００３１】
図５に示すように、インク貯留部１０１は、１次インク貯留槽１３２と、２次インク貯留槽１５０と、１次インク貯留槽１３２に貯留したインク２を２次インク貯留槽１５０に搬送するための搬送路（チューブ）１３４と、２次インク貯留槽１５０の側面に設けられた管路１５１と、インク２中の異物を検出する異物検出手段１５２とを有している。
１次インク貯留槽１３２には、インク２が貯留されている。液滴吐出時においては、チューブ１３４によって、２次インク貯留槽１５０へ、インク２が搬送される。そして、２次インク貯留槽１５０に搬送されたインク２は、貯留された後、上述した搬送路１１０を介して液滴吐出ヘッド１１４へと搬送される。
この１次インク貯留槽１３２は、インク２の温度安定やインク２中の残存ガスの除去等の目的のために設けられる槽である。
【００３２】
２次インク貯留槽１５０は、液滴吐出時において、１次インク貯留槽１３２から送液されたインク２を一時的に貯留する機能を備えている。このように１次インク貯留槽１３２と２次インク貯留槽１５０とに分けることにより、カラーフィルターの製造時において、インク２の切り替えを容易にすることができるとともに、液滴吐出ヘッド１１４へ送液を調整することができる。
この２次インク貯留槽１５０は、インクを吐出するために一旦インクを高い位置に上げる、すなわち、水頭値の調整等を目的として設けられる槽である。
【００３３】
図５に示すように、２次インク貯留槽１５０の側面には、管路１５１が設けられている。
管路１５１は、コ字状をなしており、図５に示すように、その両端が、２次インク貯留槽１５０のインク２が貯留されている部位に対応する側部に接続されている。
この管路１５１には、異物検出手段１５２が設けられている。この異物検出手段１５２は、管路１５１内のインク２中に超音波を照射し、インク２中を伝わった超音波の伝播速度を測定し、その変化の度合い（加速・減速）によってインク２中に異物があるかどうかを検出する機能を有する装置である。一般に、音波の伝播速度は密度に比例するため、インク中に固形やゲル状の高密度の析出物が発生した場合に伝播速度に変化が生じる。その結果インク中における異物の経時的は変化を検出することが可能となる。
【００３４】
ところで、カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置（産業用）は、プリンターに適用されるもの（民生用）とは全く異なるものであり、例えば、大量生産を行うため、大量の液滴を長時間にわたって連続で吐出することが求められる。このため、長時間にわたってインクを装置内に貯留することが行われる。しかしながら、インク中には、通常、着色剤や液性媒体の他に硬化性樹脂等の硬化性成分が含まれているため、長時間装置内に貯留すると、着色剤の分散が壊れて結晶状の析出物が発生したり、硬化性成分の一部が反応して固形状やゲル状の異物が発生してしまうといった問題があった。その結果、液滴吐出ヘッドの吐出部の目詰まりを起こしやすく、液滴の飛行曲がりを頻発する。このような場合、カラーフィルター用インクを所望の部位に、所望の量だけ付与することが困難となり、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうという問題があった。
【００３５】
これに対して、液滴吐出装置１００は、上述したように、２次インク貯留槽１５０（管路１５１）内のインク２中の異物を超音波の伝播速度の変化によって検出する検出手段が設けられている。このため、インク２中の硬化性成分の一部が反応して固形状やゲル状の異物が発生してしまった場合、即時に検出することができ、そのようなインク２の排出、インク２の交換や液滴吐出装置１００内の洗浄等の時期を容易に検知することができる。その結果、液滴吐出ヘッド１１４の目詰まりを防止し、液滴の飛行曲がりを防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
【００３６】
本実施形態では、異物検出手段１５２は、図５に示すように、２次インク貯留槽１５０のインク２の出口近傍に設けられている。これにより、液滴吐出ヘッド１１４に近い位置でインク２の状態を検知することができ、液滴吐出ヘッド１１４の目詰まりをより確実に防止することができる。その結果、液滴の飛行曲がりをより確実に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
【００３７】
また、管路１５１内の異物検出手段１５２によって超音波が照射される部位近傍にはメッシュ状のフィルタ（図示せず）が設けられている。当該部位にメッシュ状のフィルタを有することにより、フィルタに異物が引っかかることで、より高感度で異物の検出を行うことができる。
なお、異物検出手段１５２によって測定された超音波の伝播速度の結果は、図５に示す制御部１５３に送られ、その結果に基づいて当該制御部１５３によって液滴の吐出が制御される。
【００３８】
なお、図示の構成では、液滴吐出装置１００は、インク２を保持する２次インク貯留槽１５０、インク搬送路１１０等を１色分しか有していないが、これらの部材を、カラーフィルターが有する複数色の着色部に対応する複数色分有するものであってもよい。また、カラーフィルターの製造においては、複数色のインク２に対応する複数の液滴吐出装置１００を用いてもよい。
【００３９】
＜インクの検査方法＞
本実施形態のインクの検査方法は、上述したような液滴吐出装置１００内のインク２を検査する方法であって、異物検出手段１５２により、インク２に超音波を照射し、その超音波の伝播速度の度合いを測定する工程と、その測定結果に基づいて、インク２中に異物が存在するかどうかを判断する工程とを有する。
このような方法を用いることにより、容易にインク２中の異物を検出することができる。その結果、液滴吐出ヘッド１１４の目詰まりによる液滴の飛行曲がりを未然に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じるのを防止することができる。
【００４０】
《第２実施形態》
＜液滴吐出装置＞
次に、液滴吐出装置の第２実施形態について説明する。
本実施形態では、前述した第１実施形態と異なる点について説明し、同様な構成についてはその説明を省略する。
図６は、図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第２実施形態を示す模式図である。
【００４１】
本実施形態では、図６に示すように、液滴吐出装置１００が、インク２を構成する液性媒体を含む基準溶液３を貯留する基準溶液貯留槽１６０と、基準溶液貯留槽１６０の側面に設けられた管路１６１と、基準溶液貯留槽１６０中の基準溶液３に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を測定する伝播速度測定手段１６２とを有している点で、前述した第１実施形態と異なっており、他の構成については、前述した第１実施形態と同様である。
【００４２】
基準溶液貯留槽１６０は、インク２を構成する基準溶液３を貯留する機能を有しており、上述した２次インク貯留槽１５０と同様の環境に設置されている。したがって、内部の基準溶液３は、２次インク貯留槽１５０内のインク２と同様の条件で貯留されている。
管路１６１は、コ字状をなしており、図６に示すように、その両端が、基準溶液貯留槽１６０の基準溶液３が貯留されている部位に対応する側部に接続されている。
この管路１６１には、伝播速度測定手段１６２が設けられている。この伝播速度測定手段１６２は、基準溶液貯留槽１６０中の基準溶液３に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を測定し、その測定結果を制御部１５３に送る機能を備えている。
【００４３】
本実施形態では、このような構成とすることにより、２次インク貯留槽１５０のインク２と同様の環境中に置かれた基準溶液３の超音波の伝播速度の度合いを基準とし、その基準と異物検出手段１５２よるインク２の超音波の伝播速度の度合いとを比較し、インク２中に異物が存在するかどうかを判断する。このため、より精度高くインク２中に異物を検出することが可能となる。
【００４４】
＜インクの検査方法＞
本実施形態のインクの検査方法は、上述したような第２実施形態に係る液滴吐出装置１００内のインク２を検査する方法であって、伝播速度測定手段１６２によって基準溶液貯留槽１６０中の基準溶液３に超音波を照射し、その超音波の伝播速度の度合いを測定する工程と、異物検出手段１５２によってインク２に超音波を照射し、その超音波の伝播速度の度合いを測定する工程と、基準溶液３の超音波の伝播速度の度合いを基準とし、当該基準とインク２の超音波の伝播速度の度合いとを比較して、インク２中に異物が存在するかどうかを判断する工程とを有している。すなわち、本実施形態では、２次インク貯留槽１５０のインク２と同様の環境中に置かれた基準溶液３の超音波の伝播速度の度合いをベースラインとして用いる点に特徴を有する。
【００４５】
このような方法を用いることにより、温度などによる環境変化の影響を排除できるため容易にかつより精度よくインク２中の異物を検出することができる。その結果、液滴吐出ヘッド１１４の目詰まりによる液滴の飛行曲がりを未然に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じるのを防止することができる。
なお、本実施形態において、基準溶液には、インクを構成する液性媒体以外にも、インクを構成する硬化性樹脂材料以外の構成成分が含まれていてもよい。
【００４６】
《第３実施形態》
＜液滴吐出装置＞
次に、液滴吐出装置の第３実施形態について説明する。
本実施形態では、前述した第１、第２実施形態と異なる点について説明し、同様な構成についてはその説明を省略する。
図７は、図１に示す液滴吐出装置におけるインク貯留部の第３実施形態を示す模式図である。
本実施形態では、図７に示すように、異物検出手段１５２がインク２の搬送路１１０に設けられている点で、前述した第２実施形態と異なっており、他の構成については、前述した第２実施形態と同様である。
【００４７】
このような構成とすることにより、液滴吐出ヘッド１１４により近い位置でインク２の状態を検知することができ、液滴吐出ヘッド１１４の目詰まりをより確実に防止することができる。その結果、液滴の飛行曲がりをより確実に防止することができ、得られるカラーフィルターを用いて表示される画像において、色むら、濃度むら等を生じてしまうのを防止することができる。
【００４８】
≪カラーフィルター用インク≫
次に、本発明の液滴吐出装置に好適に適用することが可能なカラーフィルター用インクの一例について説明する。
カラーフィルター用インクは、カラーフィルターの製造（カラーフィルターの着色部の形成）に用いられるインクであり、本発明においては、特に、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるものである。
カラーフィルター用インクは、顔料（着色剤）、樹脂材料、前記着色剤が溶解または分散する液性媒体等を含むものである。
【００４９】
以下、カラーフィルター用インクの各構成成分について詳細に説明する。
［顔料］
カラーフィルターは、通常、異なる複数色の着色部（一般に、ＲＧＢに対応する３色の着色部）を有している。顔料は、通常、形成すべき着色部の色調に応じて選択される。
顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２１，２２，２３，３０，３１，３２，３７，３８，４０，４１，４２，４８：１，４８：２，４８：３，４８：４，４９：１，４９：２，５０：１，５２：１，５３：１，５７，５７：１，５７：２，５８：２，５８：４，６０：１，６３：１，６３：２，６４：１，８１，８１：１，８３，８８，９０：１，９７，１０１，１０２，１０４，１０５，１０６，１０８，１０８：１，１１２，１１３，１１４，１２２，１２３，１４４，１４６，１４９，１５０，１５１，１６６，１６８，１７０，１７１，１７２，１７４，１７５，１７６，１７７，１７８，１７９，１８０，１８５，１８７，１８８，１９０，１９３，１９４，２０２，２０６，２０７，２０８，２０９，２１５，２１６，２２０，２２４，２２６，２４２，２４３，２４５，２５４，２５５，２６４，２６５；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７，３６，１５，１７，１８，１９，２６，５０，５８；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１，１５，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１５：６，１７：１，１８，６０，２７，２８，２９，３５，３６，６０，８０；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１，３，１２，１３，１４，１５，１６，１７，２０，２４，３１，３４，３５，３５：１，３７，３７：１，４２，４３，５３，５５，６０，６１，６５，７１，７３，７４，８１，８３，９３，９４，９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，１０６，１０８，１０９，１１０，１１３，１１４，１１６，１１７，１１９，１２０，１２６，１２７，１２８，１２９，１３８，１３９，１５０，１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１５７，１６６，１６８，１７５，１８０，１８４，１８５；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１，３，１４，１６，１９，２３，２９，３２，３６，３８，５０；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１，５，１３，１４，１６，１７，２０，２０：１，２４，３４，３６，３８，４０，４３，４６，４９，５１，６１，６３，６４，７１，７３，１０４；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン７，１１，２３，２５，３３；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１，７や、これらの誘導体等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５０】
また、特に、カラーフィルター用インクが、顔料（緑色顔料）として、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８（臭素化亜鉛フタロシアニン顔料）を含むものであると、当該カラーフィルター用インク（緑色のカラーフィルター用インク）の発色性を特に優れたものとすることができる。また、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８は、明度に優れるという特徴を有しているものの、各種顔料の中でも、特に分散性の低い材料であるため、従来において液滴吐出に供するインクに適用する場合には、液滴吐出装置のインクの流路への付着、液滴吐出ヘッドの吐出部の目詰まり等の問題を特に生じ易かった。これに対し、本発明では、カラーフィルター用インクがＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５８を含む場合であっても、上記のような問題を好適に解消することができる。すなわち、カラーフィルター用インクがＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５８を含むものであると、本発明の効果がより顕著に発揮される。
【００５１】
カラーフィルター用インク中における顔料の含有率は、２ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下であるのが好ましく、３ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。
カラーフィルター用インク中に含まれる顔料の平均粒径は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるのが好ましく、２０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中における顔料の分散安定性や、カラーフィルターインクの吐出安定性を十分に優れたものとしつつ、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐久性（耐光性等）を十分に優れたものとし、カラーフィルターにおける発色性、コントラスト等を特に優れたものとすることができる。
【００５２】
［液性媒体］
液性媒体（カラーフィルター用インク液性媒体）としては、例えば、エステル化合物、エーテル化合物、ヒドロキシケトン、炭酸ジエステル、環状アミド化合物等を用いることができ、中でも、〔１〕多価アルコール（例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセリン等）の縮合物としてのエーテル（多価アルコールエーテル）や、多価アルコールまたは多価アルコールエーテルのアルキルエーテル（例えば、メチルエーテル、エチルエーテル、ブチルエーテル、ヘキシルエーテル等）、エステル（例えば、ホルメート、アセテート、プロピオネート等）、〔２〕多価カルボン酸（例えば、こはく酸、グルタル酸等）のエステル（例えば、メチルエステル等）、〔３〕分子内に少なくとも１つの水酸基と少なくとも１つのカルボキシル基とを有する化合物（ヒドロキシ酸）のエーテル、エステル等、〔４〕多価アルコールとホスゲンとの反応で得られるような化学構造を有する炭酸ジエステルが好ましい。液性媒体として用いることのできる化合物としては、例えば、２−（２−メトキシ−１−メチルエトキシ）−１−メチルエチルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、４−メチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、ビス（２−ブトキシエチル）エーテル、グルタル酸ジメチル、エチレングリコールジｎ−ブチレート、１，３−ブチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、１，６−ジアセトキシヘキサン、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブトキシプロパノール、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、３−エトキシプロピオン酸エチル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、３−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、オクタン酸エチル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸シクロヘキシル、こはく酸ジエチル、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、こはく酸ジメチル、１−ブトキシ−２−プロパノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、３−メトキシ−ｎ−ブチルアセテート、ジアセチン、ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ブチルグリコレート、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ビス（２−プロポキシエチル）エーテル、ジエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールエチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエチルエーテル、トリエチレングリコールエチルメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルプロピルエーテル、トリエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ｎ−ノニルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール２−エチルヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ブチルセロソルブアセテート等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
カラーフィルター用インク中における液性媒体の含有率は、５０ｗｔ％以上９８ｗｔ％以下であるのが好ましく、５５ｗｔ％以上９５ｗｔ％以下であるのがより好ましく、６５ｗｔ％以上９３ｗｔ％以下であるのがさらに好ましい。
【００５３】
［樹脂材料］
カラーフィルター用インクは、形成される着色部の基盤に対する密着性向上等の目的で、通常、樹脂材料を含んでいる。
樹脂材料としては、一般に硬化性樹脂（硬化性成分）を用いる。
カラーフィルター用インクが硬化性樹脂を含むものであると、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる等の効果が得られるが、長時間装置内に貯留すると、硬化性成分の一部が反応してゲル状の異物が発生してしまうといった問題があった。しかしながら、本発明の装置を用いることでこのような問題を解決することができる。
【００５４】
硬化性樹脂は、例えば、エポキシ構造を有するものであるのが好ましい。
このような構造を有する硬化性樹脂を含むものであると、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる等の効果が得られるが、カラーフィルター用インクが顔料に加え、硬化性樹脂を含むものであると、従来においては、液滴吐出装置のインクの流路への固形分の付着、液滴吐出ヘッドの吐出部の目詰まり等の問題を特に生じ易かった。これに対し、本発明では、カラーフィルター用インクが上記のような構造を有する硬化性樹脂を含む場合であっても、上記のような問題を好適に解消することができる。すなわち、カラーフィルター用インクが上記のような構造を有する硬化性樹脂を含むものであると、本発明の効果がより顕著に発揮される。
また、カラーフィルター用インク中における樹脂材料の含有率は、０．５ｗｔ％以上１８ｗｔ％以下であるのが好ましく、１．０ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下であるのがより好ましく、３．０ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下であるのがさらに好ましい。
【００５５】
［分散剤］
カラーフィルター用インクは、分散剤を含むものであるのが好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中における顔料粒子の分散安定性を優れたものとすることができ、より長期間にわたって安定的な液滴吐出を行うことができる。
分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤が挙げられる。
【００５６】
分散剤のより具体的な例としては、例えば、ディスパービック１０１、ディスパービック１０２、ディスパービック１０３、ディスパービックＰ１０４、ディスパービックＰ１０４Ｓ、ディスパービック２２０Ｓ、ディスパービック１０６、ディスパービック１０８、ディスパービック１０９、ディスパービック１１０、ディスパービック１１１、ディスパービック１１２、ディスパービック１１６、ディスパービック１４０、ディスパービック１４２、ディスパービック１６０、ディスパービック１６１、ディスパービック１６２、ディスパービック１６３、ディスパービック１６４、ディスパービック１６６、ディスパービック１６７、ディスパービック１６８、ディスパービック１７０、ディスパービック１７１、ディスパービック１７４、ディスパービック１８０、ディスパービック１８２、ディスパービック１８３、ディスパービック１８４、ディスパービック１８５、ディスパービック２０００、ディスパービック２００１、ディスパービック２０５０、ディスパービック２０７０、ディスパービック２０９５、ディスパービック２１５０、ディスパービックＬＰＮ６９１９、ディスパービック９０７５、ディスパービック９０７７（以上、ビックケミー社製）；ＥＦＫＡ ４００８、ＥＦＫＡ ４００９、ＥＦＫＡ ４０１０、ＥＦＫＡ ４０１５、ＥＦＫＡ ４０２０、ＥＦＫＡ ４０４６、ＥＦＫＡ ４０４７、ＥＦＫＡ ４０５０、ＥＦＫＡ ４０５５、ＥＦＫＡ ４０６０、ＥＦＫＡ ４０８０、ＥＦＫＡ ４４００、ＥＦＫＡ ４４０１、ＥＦＫＡ ４４０２、ＥＦＫＡ ４４０３、ＥＦＫＡ ４４０６、ＥＦＫＡ ４４０８、ＥＦＫＡ ４３００、ＥＦＫＡ ４３３０、ＥＦＫＡ ４３４０、ＥＦＫＡ ４０１５、ＥＦＫＡ ４８００、ＥＦＫＡ ５０１０、ＥＦＫＡ ５０６５、ＥＦＫＡ ５０６６、ＥＦＫＡ ５０７０、ＥＦＫＡ ７５００、ＥＦＫＡ ７５５４（以上、チバスペシャリティ−社製）；ソルスパース３０００、ソルスパース９０００、ソルスパース１３０００、ソルスパース１６０００、ソルスパース１７０００、ソルスパース１８０００、ソルスパース２００００、ソルスパース２１０００、ソルスパース２４０００、ソルスパース２６０００、ソルスパース２７０００、ソルスパース２８０００、ソルスパース３２０００、ソルスパース３２５００、ソルスパース３２５５０、ソルスパース３３５００、ソルスパース３５１００、ソルスパース３５２００、ソルスパース３６０００、ソルスパース３６６００、ソルスパース３８５００、ソルスパース４１０００、ソルスパース４１０９０、ソルスパース２００００（以上、ルーブリゾール社製）；アジスパーＰＡ１１１、アジスパーＰＢ７１１、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２、アジスパーＰＢ８２４（以上、味の素ファインテクノ社製）；ディスパロン１８５０、ディスパロン１８６０、ディスパロン２１５０、ディスパロン７００４、ディスパロンＤＡ−１００、ディスパロンＤＡ−２３４、ディスパロンＤＡ−３２５、ディスパロンＤＡ−３７５、ディスパロンＤＡ−７０５、ディスパロンＤＡ−７２５、ディスパロンＰＷ−３６（以上、楠本化成社製）；および、フローレン ＤＯＰＡ−１４、フローレン ＤＯＰＡ−１５Ｂ、フローレン ＤＯＰＡ−１７、フローレン ＤＯＰＡ−２２、フローレン ＤＯＰＡ−４４、フローレン ＴＧ−７１０、フローレン Ｄ−９０（以上、共栄化学社製）、Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０５（ビックケミー社製）、ヒノアクトＫＦ−１０００、ＫＦ−１５２５、ヒノアクト１３００Ｍ、ヒノアクトＴ９０５０、ヒノアクトＴ６０００、ヒノアクトＴ７０００、ヒノアクトＴ８０００、ヒノアクトＴ８０００Ｅ（以上、川研ファインケミカル社製）等が挙げられ、これらから選択される１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
特に、カラーフィルター用インクは、分散剤として、所定の酸価を有する酸価分散剤と、所定のアミン価を有するアミン価分散剤とを含むものであるのが好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中における顔料の分散安定性、カラーフィルター用インクの液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
【００５７】
酸価分散剤の具体例としては、ディスパービックＰ１０４、ディスパービックＰ１０４Ｓ、ディスパービック２２０Ｓ、ディスパービック１１０、ディスパービック１１１、ディスパービック１７０、ディスパービック１７１、ディスパービック１７４、ディスパービック２０９５（以上、ビックケミー社製）；ＥＦＫＡ ５０１０、ＥＦＫＡ ５０６５、ＥＦＫＡ ５０６６、ＥＦＫＡ ５０７０、ＥＦＫＡ ７５００、ＥＦＫＡ ７５５４（以上、チバスペシャリティ−社製）；ソルスパース３０００、ソルスパース１６０００、ソルスパース１７０００、ソルスパース１８０００、ソルスパース３６０００、ソルスパース３６６００、ソルスパース４１０００（以上、ルーブリゾール社製）、ヒノアクトＫＦ−１０００（川研ファインケミカル社製）等が挙げられる。
【００５８】
また、アミン価分散剤の具体例としては、ディスパービック１０２、ディスパービック１６０、ディスパービック１６１、ディスパービック１６２、ディスパービック１６３、ディスパービック１６４、ディスパービック１６６、ディスパービック１６７、ディスパービック１６８、ディスパービック２１５０、ディスパービックＬＰＮ６９１９、ディスパービック９０７５、ディスパービック９０７７（以上、ビックケミー社製）；ＥＦＫＡ ４０１５、ＥＦＫＡ ４０２０、ＥＦＫＡ ４０４６、ＥＦＫＡ ４０４７、ＥＦＫＡ ４０５０、ＥＦＫＡ ４０５５、ＥＦＫＡ ４０６０、ＥＦＫＡ ４０８０、ＥＦＫＡ ４３００、ＥＦＫＡ ４３３０、ＥＦＫＡ ４３４０、ＥＦＫＡ ４４００、ＥＦＫＡ ４４０１、ＥＦＫＡ ４４０２、ＥＦＫＡ ４４０３、ＥＦＫＡ ４８００（以上、チバスペシャリティ−社製）；アジスパーＰＢ７１１（以上、味の素ファインテクノ社製）；Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０５（ビックケミー社製）、ＫＦ−１５２５、ヒノアクト１３００Ｍ、ヒノアクトＴ９０５０、ヒノアクトＴ６０００、ヒノアクトＴ７０００、ヒノアクトＴ８０００、ヒノアクトＴ８０００Ｅ（以上、川研ファインケミカル社製）等が挙げられる。
上記のような分散剤（酸価分散剤およびアミン価分散剤）を用いることにより、形成される着色部の色味に悪影響を与えることなく、インク中における顔料の分散安定性を優れたものとすることができる。
【００５９】
酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用する場合、酸価分散剤の酸価（固形分換算したときの酸価）は、特に限定されないが、５ＫＯＨｍｇ／ｇ以上３７０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのが好ましく、２０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上２７０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのがより好ましく、３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上１３５ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのがさらに好ましい。酸価分散剤の酸価が前記範囲内の値であると、上述したような効果がさらに顕著に発揮される。分散剤についての酸価は、例えば、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ２１１４に準拠する方法により求めることができる。
また、酸価分散剤は、所定のアミン価を有していないもの、すなわち、アミン価が零であるのが好ましい。
【００６０】
アミン価分散剤と酸価分散剤とを併用する場合、アミン価分散剤のアミン価（固形分換算したときのアミン価）は、特に限定されないが、５ＫＯＨｍｇ／ｇ以上２００ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのが好ましく、２５ＫＯＨｍｇ／ｇ以上１７０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのがより好ましく、３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上１３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下であるのがさらに好ましい。アミン価分散剤のアミン価が前記範囲内の値であると、上述したような効果がさらに顕著に発揮される。なお、分散剤についてのアミン価は、例えば、ＤＩＮ １６９４５に準拠する方法により求めることができる。
また、アミン価分散剤は、所定の酸価を有していないもの、すなわち、酸価が零であるのが好ましい。
【００６１】
また、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用する場合、カラーフィルター用インク中における酸価分散剤の含有率をＸＡ［ｗｔ％］、当該カラーフィルター用インク中におけるアミン価分散剤の含有率をＸＢ［ｗｔ％］としたとき、０．１≦ＸＡ／ＸＢ≦１の関係を満足するのが好ましく、０．１５≦ＸＡ／ＸＢ≦０．５の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、液滴の吐出安定性等を特に優れたものとすることができる。
【００６２】
また、酸価分散剤の酸価をＡＶ［ＫＯＨｍｇ／ｇ］、アミン価分散剤のアミン価をＢＶ［ＫＯＨｍｇ／ｇ］、前記酸価分散剤の含有率をＸＡ［ｗｔ％］、前記アミン価分散剤の含有率をＸＢ［ｗｔ％］としたとき、０．０１≦（ＡＶ×ＸＡ）／（ＢＶ×ＸＢ）≦１．９の関係を満足するのが好ましく、０．１０≦（ＡＶ×ＸＡ）／（ＢＶ×ＸＢ）≦１．５の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、液滴の吐出安定性等を特に優れたものとすることができる。
カラーフィルター用インク中における分散剤の含有率は、０．５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下であるのが好ましく、０．６ｗｔ％以上８．０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。
【００６３】
［その他の成分］
カラーフィルター用インクは、上記以外の成分（その他の成分）を含むものであってもよい。
このような成分としては、例えば、各種架橋剤、熱酸発生剤、光酸発生剤、各種重合開始剤、酸架橋剤、界面活性剤、増感剤、光安定剤、各種染料、各種分散剤、発光材料、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、接着性改良剤、各種重合促進剤、各種光安定化剤、ガラス、ジルコニア、アルミナ、酸化チタン等のセラミックス、密着促進剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を用いることができる。
【００６４】
カラーフィルター用インクの２５℃における粘度（振動式粘度計を用いて測定される粘度）は、特に限定されないが、４ｍＰａ・ｓ以上１２ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましく、５ｍＰａ・ｓ以上１１ｍＰａ・ｓ以下であるのがより好ましい。カラーフィルター用インクの粘度が前記範囲内の値であると、後述するようなインクジェット方式による液滴吐出において、吐出されるカラーフィルター用インクの液適量のばらつきを特に小さいものとしつつ、液滴吐出ヘッドにおける目詰まりの発生等をより確実に防止することができる。なお、カラーフィルター用インクの粘度の測定は、例えば、振動式粘度計を用いて行うことができ、特に、ＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠して行うことができる。
【００６５】
以上、本発明の液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、他の任意の機能を有する部材が付加されていてもよい。
また、液滴吐出装置内における異物検出手段の位置は、前述した実施形態に限定されず、いずれの位置にあってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
２…インク ３…基準溶液 １１…基板 １００…液滴吐出装置 １０１…インク貯留部 １０２…吐出走査部 １０３…液滴吐出手段 １０４…第１位置制御装置 １０５…キャリッジ １０６…ステージ １０８…第２位置制御装置 １１０…インク搬送路 １１２…制御手段 １１４…液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド） １１６Ａ、１１６Ｂ…ノズル列 １１８…ノズル １２０…キャビティ １２２…隔壁 １２４…振動子 １２４Ａ、１２４Ｂ…電極 １２４Ｃ…ピエゾ素子 １２６…振動板 １２７…吐出部 １２８…ノズルプレート １２９…液たまり １３０…供給口 １３１…孔 １３２…１次インク貯留槽 １３４…チューブ １５０…２次インク貯留槽 １５１…管路 １５２…異物検出手段 １５３…制御部 １６０…基準溶液貯留槽 １６１…管路 １６２…伝播速度測定手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出方式によるカラーフィルターの製造に用いられ、着色剤と樹脂材料と前記着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むインクを吐出する液滴吐出装置であって、
前記インクを貯留する１次インク貯留槽と、
前記１次インク貯留槽から送液された前記インクを貯留する２次インク貯留槽と、
前記２次インク貯留槽から送液された前記インクを吐出する液滴吐出ヘッドと、
超音波の伝播速度の度合いを測定することによって前記インク中の異物を検出する異物検出手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記異物検出手段は、前記２次インク貯留槽に設けられている請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記異物検出手段は、前記２次インク貯留槽の前記インクの出口近傍に設けられている請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記２次インク貯留槽から前記液滴吐出ヘッドへ前記インクを搬送する搬送路を有し、
前記搬送路に前記異物検出手段が設けられている請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記液性媒体を貯留する液性媒体貯留槽と、
前記液性媒体貯留槽中の前記液性媒体に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を測定する伝播速度測定手段とを有する請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
液滴吐出方式によるカラーフィルターの製造に用いられ、着色剤と樹脂材料と前記着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むインクを吐出する液滴吐出装置内のインクの検査方法であって、
前記液滴吐出装置は、前記インクを貯留する１次インク貯留槽と、
前記１次インク貯留槽から送液された前記インクを貯留する２次インク貯留槽と、
前記２次インク貯留槽から送液された前記インクを吐出する液滴吐出ヘッドと、
超音波の伝播速度の変化を測定することによって前記インク中の異物を検出する異物検出手段とを有し、
前記異物検出手段によって前記液滴吐出装置中の前記インクに照射された前記超音波の伝播速度を測定することで前記インク中に異物が存在するかどうかを判断することを特徴とするインクの検査方法。
【請求項７】
前記液滴吐出装置は、さらに、前記液性媒体を貯留する液性媒体貯留槽と、
前記液性媒体貯留槽中の前記液性媒体に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を検出する伝播速度測定手段とを有し、
前記液性媒体を含む基準溶液の前記超音波の伝播速度の度合いを基準とし、当該基準と、前記インクの前記超音波の伝播速度の変化を比較して、前記インク中に異物が存在するかどうかを判断する請求項６に記載のインクの検査方法。
【請求項１】
液滴吐出方式によるカラーフィルターの製造に用いられ、着色剤と樹脂材料と前記着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むインクを吐出する液滴吐出装置であって、
前記インクを貯留する１次インク貯留槽と、
前記１次インク貯留槽から送液された前記インクを貯留する２次インク貯留槽と、
前記２次インク貯留槽から送液された前記インクを吐出する液滴吐出ヘッドと、
超音波の伝播速度の度合いを測定することによって前記インク中の異物を検出する異物検出手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記異物検出手段は、前記２次インク貯留槽に設けられている請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記異物検出手段は、前記２次インク貯留槽の前記インクの出口近傍に設けられている請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記２次インク貯留槽から前記液滴吐出ヘッドへ前記インクを搬送する搬送路を有し、
前記搬送路に前記異物検出手段が設けられている請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記液性媒体を貯留する液性媒体貯留槽と、
前記液性媒体貯留槽中の前記液性媒体に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を測定する伝播速度測定手段とを有する請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
液滴吐出方式によるカラーフィルターの製造に用いられ、着色剤と樹脂材料と前記着色剤を溶解または分散する液性媒体とを含むインクを吐出する液滴吐出装置内のインクの検査方法であって、
前記液滴吐出装置は、前記インクを貯留する１次インク貯留槽と、
前記１次インク貯留槽から送液された前記インクを貯留する２次インク貯留槽と、
前記２次インク貯留槽から送液された前記インクを吐出する液滴吐出ヘッドと、
超音波の伝播速度の変化を測定することによって前記インク中の異物を検出する異物検出手段とを有し、
前記異物検出手段によって前記液滴吐出装置中の前記インクに照射された前記超音波の伝播速度を測定することで前記インク中に異物が存在するかどうかを判断することを特徴とするインクの検査方法。
【請求項７】
前記液滴吐出装置は、さらに、前記液性媒体を貯留する液性媒体貯留槽と、
前記液性媒体貯留槽中の前記液性媒体に対して超音波を照射し、その超音波の伝播速度を検出する伝播速度測定手段とを有し、
前記液性媒体を含む基準溶液の前記超音波の伝播速度の度合いを基準とし、当該基準と、前記インクの前記超音波の伝播速度の変化を比較して、前記インク中に異物が存在するかどうかを判断する請求項６に記載のインクの検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２９７０（Ｐ２０１２−２９７０Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３６８５０（Ｐ２０１０−１３６８５０）
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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